medyauzmani.com

Rekor kıran nükleer füzyon deneyi tarihi plazmaya ulaştı

Rekor kıran nükleer füzyon deneyi, plazma için tarihi bir başarıya ulaştı

Bir saniyede 10 katrilyon watt enerji yayan rekor kıran bir nükleer füzyon deneyinin ardındaki sır açığa çıktı: yakıt kapsülünün içindeki “kendi kendine ısınan” — veya “yanan” — nötron ağırlıklı hidrojen plazması araştırmacılara göre deneyde kullanıldı.

Geçen yıl, Kuzey Kaliforniya’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim adamları, o sırada WordsSideKick.com’ın bildirdiğine göre, Ulusal Ateşleme Tesisinde (NIF) saniyenin 100 trilyonda biri için 1,3 megajul enerjinin rekor bir salınımını duyurdular.

NIF bilim adamları, iki yeni makalede, başarının, füzyonun gerçekleştiği dünyanın en güçlü lazer sisteminin kalbindeki küçük boşluk ve yakıt kapsülünün hassas mühendisliğinden kaynaklandığını gösteriyor.

Araştırmacılar, yakıt kapsülünün yaklaşık bir milimetre (0,04 inç) genişliğinde olmasına ve füzyon reaksiyonunun yalnızca en kısa süre boyunca sürmesine rağmen, çıktısının her an Dünya’ya çarpan güneş ışığından gelen tüm enerjinin yaklaşık yüzde 10’una eşit olduğunu bildirdi. .

Araştırmacılar, reaksiyonun çok fazla enerji açığa çıkardığını, çünkü füzyon işleminin kendisinin kalan yakıtı daha fazla füzyon reaksiyonlarına izin verecek kadar sıcak bir plazmaya ısıttığını söyledi.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda (LLNL) fizikçi olan Annie Kretcher, “Plazma yanması, füzyon reaksiyonlarından kaynaklanan ısıtma, plazmada füzyonu başlatmak veya başlatmak için gerekenden daha fazla ısıtmanın baskın kaynağı haline geldiğinde meydana gelir” dedi. Bir e-postada Live Science.

Kretcher, 26 Ocak’ta yayınlanan bir çalışmanın baş yazarıdır. doğa fiziği yayınlanan başka bir çalışmanın ortak yazarı, NIF’in yakılmış plazma elde etmek için nasıl optimize edildiğini açıklıyor. doğa Aynı gün, 2020’de ve 2021’in başlarında NIF’deki ilk plazma yakma denemelerinin ayrıntılarını veriyor.

Nükleer füzyon, güneş gibi yıldızlara güç veren süreçtir. Plütonyum gibi ağır atom çekirdeklerini daha küçük atom çekirdeklerine bölerek enerji üretmek için Dünya’daki enerji santrallerinde kullanılan nükleer fisyondan farklıdır.

Nükleer füzyon, atom çekirdekleri daha büyük çekirdekler halinde “kaynaştığında” – yani birbirine kaynaştığında – büyük miktarda enerji açığa çıkarır.

En basit füzyon türleri hidrojenle beslenir ve araştırmacılar nükleer füzyonun bir gün Dünya okyanuslarında bol miktarda bulunan hidrojen kullanılarak nispeten “temiz” bir enerji kaynağına dönüştürüleceğini umuyorlar.

Yıldızlar çok büyük olduğundan, güçlü çekimleri, füzyon reaksiyonlarının çok yüksek basınçlarda meydana geldiği anlamına gelir. Ancak burada, Dünya’da bu tür basınçlar mümkün değildir ve bu nedenle füzyon reaksiyonları bunun yerine çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleşmelidir.

(Gay-Lussac yasasına göre belirli bir hacimde gazın sıcaklığı arttıkça basıncı artar ve tersi de geçerlidir.)

Farklı deneyciler, yüksek sıcaklıklarda bir füzyon reaksiyonunu sürdürmek için farklı yollar önermektedir ve Ulusal Ateşleme Tesisi, “atalet hapsi” adı verilen bir yaklaşımda uzmanlaşmıştır.

Merkezde küçük bir hidrojen topağına 192 yüksek enerjili lazerle vurarak yüksek sıcaklıklar yaratıyorlar, bu lazerler de büyük miktarlarda enerji tüketiyor ve günde yalnızca bir kez ateşlenebiliyor.

Eylemsiz hapsetme yaklaşımına termonükleer silahların test edilmesinde öncülük edilmiştir ve uygulanabilir bir enerji kaynağı olmaktan çok uzaktır – böyle bir enerji kaynağının, faydalı miktarlarda elektrik üretecek kadar büyük bir güç çıkışına sahip olması için her saniye birçok yakıt peletini buharlaştırması gerekir.

Ancak NIF, son zamanlarda, yalnızca çok kısa süreler için bile olsa, alışılmadık derecede yüksek güç çıkışları elde etmede başarı gösterdi. Ağustos ayındaki deney, yerleştirildikleri yakıt peletlerinden aynı miktarda enerji üretmeye yaklaştı ve araştırmacılar, gelecekteki deneylerin daha da güçlü olmasını bekliyor.

atalet hapsi

İki yeni çalışma, 10 katrilyon watt’lık reaksiyona kadar geçen aylarda gerçekleştirilen plazma yakma deneylerini anlatıyor. Daha önceki deneyler, yalnızca 200 mikrogram (0.000007 ons) hidrojen yakıtı içeren bir peletten 170 kilojoule enerji çıktısıyla sonuçlandı – önceki deneylerin enerji çıktısının yaklaşık üç katı.

Bu, yakıt kapsülünün (peleti çevreleyen küçük, küresel, elmas polikarbonat bir kabuk) ve onu içeren boşluğun (holrum olarak bilinen altınla kaplı (yüksek radyoaktif olmayan) seyreltilmiş uranyumdan oluşan küçük bir silindir) hassas bir şekilde şekillendirilmesiyle başarıldı.

Yeni tasarımlar, peleti ısıtan NIF lazerin kapsül içinde daha verimli çalışmasına izin verdi ve yakıt peletleri “patladığında” kapsülün ısıtılmış kabuğunu hızla dışa doğru genişleterek yakıtı o kadar yüksek bir sıcaklıkta eriterek diğer kısımlarını ısıttı. Pelet bir plazmaya.

Fizikçi Alex Zylstra, WordsSideKick.com’a bir e-postada, “Bu önemlidir, çünkü füzyondan koyduğumuz enerjiye göre büyük miktarlarda enerji üretme yolunda gerekli bir adımdır.” Zylstra, ilk plazma yakma deneylerine öncülük etti ve bir makalenin baş yazarıdır. doğa onlar hakkında çalışma.

Kendi kendine kapanan füzyonun bir enerji kaynağı olarak kullanılabilmesi için daha birçok bilimsel kilometre taşına ihtiyaç duyulacak olsa da, “yanan” plazma elde etme adımı, bilim insanlarının süreç hakkında daha fazla şey öğrenmesine olanak tanıyacağını söyledi.

plazma yanığı [at] NIF artık bu tür koşulları bilimsel olarak inceleyebileceğimiz yeni bir disiplinde,” dedi Zylstra.

Kretcher, atılımın, yalnızca kendi kendine tuzak füzyon yoluyla elde edilen reaksiyonlarda değil, diğer füzyon reaksiyonlarında (tokamak’ta meydana gelenler gibi) kullanılabilecek nükleer füzyonun daha iyi anlaşılmasına yol açacağını da sözlerine ekledi.

“Bu çalışma önemlidir çünkü tüm füzyon topluluğuna zengin bir anlayış sağlayacak yeni bir plazma fiziği sistemine erişim sağlar” dedi.

Kaynak: Science Alert

Tokamak Enerji nükleer füzyonda yeni bir atılım yaptı

Tokamak Enerji nükleer füzyonda yeni bir atılım yaptı

Rekor kıran nükleer füzyon deneyi, plazma için tarihi bir başarıya ulaştı

Diğer gönderilerimize göz at

[wpcin-random-posts]

Yorum yapın